18650 vs Cellules de la poche
Dans notre monde de plus en plus mobile et axé sur la technologie, les batteries lithium-ion alimentent une vaste gamme d'appareils, des smartphones dans nos poches aux véhicules électriques sur nos routes. Bien que la chimie sous-jacente soit similaire, ces batteries se présentent sous différentes formes et tailles, chacune ayant ses propres caractéristiques. Les deux formats les plus courants sont les batteries cylindriques et les batteries à électrolyte liquide. Batterie 18650 et le plat cellule de poche. Mais quelles sont les différences exactes entre eux, et pourquoi votre téléphone utilise-t-il l'un et votre ordinateur portable l'autre ?
Cet article se penche sur les principales distinctions entre les piles 18650 et les piles à poche, en analysant leurs facteurs de forme, leur densité énergétique, leurs caractéristiques de sécurité, leurs coûts et leurs applications typiques. À la fin de l'article, vous aurez une compréhension claire de ces types de piles et des raisons pour lesquelles elles sont choisies pour différents appareils.
Qu'est-ce qu'une batterie 18650 ?
Le terme "18650" peut sembler être un code technique et, d'une certaine manière, il l'est. Les chiffres renvoient aux dimensions approximatives de la batterie : 18 mm de diamètre et 65 mm de longueur. Le "0" désigne traditionnellement une forme cylindrique. Il s'agit de piles rechargeables au lithium-ion enfermées dans un cylindre métallique robuste, qui assure non seulement l'intégrité structurelle mais abrite également des mécanismes de sécurité internes.
En règle générale, un accumulateur 18650 a une tension nominale d'environ 3,6 ou 3,7 V, et sa capacité peut varier de 2 000 à 3 500 mAh. Les accus 18650 sont couramment utilisés dans des applications telles que les batteries d'ordinateurs portables (bien que les piles à poche soient de plus en plus courantes), les banques d'alimentation, certaines batteries de véhicules électriques (en particulier dans les anciens modèles ou dans des conceptions spécifiques) et les lampes de poche de grande puissance. Leur taille standardisée les rend relativement faciles à manipuler individuellement et à intégrer dans des systèmes de batteries modulaires.
Qu'est-ce que les cellules de la poche ?
Contrairement à la forme cylindrique rigide du 18650, les piles en pochette utilisent un boîtier flexible et scellé en polymère laminé. Cette conception offre une plus grande polyvalence en termes de forme et de taille, ce qui permet aux fabricants d'optimiser l'utilisation de l'espace à l'intérieur de leurs appareils. Comme les 18650, les pouch cells sont des batteries lithium-ion dont les caractéristiques de tension nominale sont similaires (environ 3,7 V).
Les cellules de type "pouch" visent souvent à obtenir des facteurs de forme spécifiques pour les appareils et à maximiser la densité d'énergie par rapport au poids. Elles sont largement utilisées dans les smartphones, les tablettes, de nombreux véhicules électriques modernes (comme ceux de Tesla, qui utilisent des cellules de type poche de plus grand format dans leurs blocs-batteries structurels) et les drones, pour lesquels un design élégant et un stockage léger à haute énergie sont essentiels.
Principales différences : Cellules 18650 vs Pouch Cells
Bien qu'il s'agisse dans les deux cas de batteries lithium-ion, la 18650 et la pile à poche diffèrent de manière significative sur plusieurs points essentiels :
4.1. Facteur de forme et flexibilité
La différence la plus évidente réside dans leur forme physique. Batteries 18650 ont une forme cylindrique fixe qui, bien que robuste, limite l'intégration de la conception. Ils sont plus faciles à manipuler en tant qu'unités individuelles. D'autre part, cellules de la poche sont flexibles et peuvent être fabriquées dans différentes formes et tailles, ce qui permet une utilisation plus efficace de l'espace à l'intérieur des appareils et permet d'obtenir des produits plus minces et aux contours plus uniques. Les cellules de poche peuvent également être empilées ou superposées pour répondre à des exigences de conception spécifiques.
4.2. Densité énergétique
En ce qui concerne la quantité d'énergie que ces batteries peuvent stocker par rapport à leur poids (densité énergétique gravimétrique), cellules de la poche ont généralement un avantage. En général, les piles à poche peuvent atteindre des densités d'énergie gravimétriques d'environ 250-300+ Wh/kg, alors que les 18650 sont souvent de l'ordre de 200-250 Wh/kg. Les piles à poche sont donc particulièrement intéressantes pour les applications sensibles au poids, telles que les smartphones et les véhicules électriques qui visent une plus grande autonomie. La densité énergétique volumétrique (énergie pour un même volume) peut être comparable, mais les piles à poche ont souvent un léger avantage dans ce domaine également, en raison d'une stratification efficace.
4.3. La sécurité
La sécurité est une considération essentielle pour toute batterie. Batteries 18650 bénéficient de leur enveloppe métallique, qui assure l'intégrité structurelle et comprend souvent des mécanismes de ventilation conçus pour relâcher la pression en cas d'emballement thermique, ce qui permet d'éviter des défaillances plus catastrophiques. Toutefois, si une défaillance se produit, elle peut être plus énergique. Cellules de la pocheAvec leur enveloppe plus souple, les batteries sont plus susceptibles de gonfler en cas de surcharge ou d'endommagement. Bien que généralement considéré comme sûr avec un système de gestion de la batterie (BMS) fonctionnant correctement, l'emballement thermique peut toujours conduire à un incendie ou une explosion. Les cellules de poche dépendent souvent plus fortement du système de gestion de la batterie pour leur sécurité.
4.4. Coût
En raison de leur plus longue histoire de production de masse et de normalisation, Batteries 18650 ont souvent un coût par unité d'énergie (Wh) inférieur à celui des cellules à poche. La fabrication des cellules à poche peut être plus complexe et adaptée à des applications spécifiques, ce qui peut contribuer à un coût par Wh plus élevé, bien que cet écart se réduise au fur et à mesure que la production de cellules à poche augmente.
4.5. Durée de vie et durabilité
La durée de vie (nombre de cycles de charge-décharge qu'une batterie peut supporter avant une dégradation significative) dépend davantage de la composition chimique de la batterie et des habitudes d'utilisation que du facteur de forme lui-même. Les piles 18650 et les piles à poche peuvent offrir des durées de vie similaires si elles utilisent des compositions chimiques comparables et si elles sont bien entretenues. En termes de durabilité physique contre les chocs mineurs, le boîtier métallique rigide du 18650s peut offrir un léger avantage par rapport à l'enveloppe plus souple du cellules de la poche.
Avantages et inconvénients
En résumé, voici un aperçu des avantages et des inconvénients de chaque type :
5.1. Avantages des piles 18650
- Normalisation et plus grande disponibilité : Ils sont facilement disponibles auprès de nombreux fabricants.
- Coût par Wh généralement plus faible : Souvent plus économique par unité d'énergie.
- Facteur de forme cylindrique robuste : Offre une bonne protection physique.
- Dispositifs de sécurité bien établis (ventilation) : Peut contribuer à atténuer l'emballement thermique.
5.2. Inconvénients des piles 18650
- Densité énergétique gravimétrique inférieure : Stocke moins d'énergie pour le même poids que les cellules de la poche.
- Moins de flexibilité dans la conception des appareils : La forme fixe limite l'intégration dans des dispositifs élégants ou de forme unique.
5.3. Avantages des cellules de poche
- Densité énergétique gravimétrique plus élevée : Stocke plus d'énergie pour le même poids.
- Flexibilité de la forme et de la taille : Permet d'optimiser l'utilisation de l'espace et la conception.
- Poids plus léger : Le boîtier en polymère laminé est plus léger que le métal.
5.4. Inconvénients des cellules de poche
- Coût par Wh généralement plus élevé : Ils peuvent être plus coûteux par unité d'énergie.
- Plus sensible aux dommages (perforations, gonflements) : Moins de protection physique.
- Nécessite des systèmes de gestion des batteries (BMS) plus sophistiqués : Il est essentiel pour la sécurité des opérations.
Lequel choisir ?
Le "meilleur" type de batterie n'est pas universel ; il dépend entièrement de l'application. Choisir 18650 si le coût est une préoccupation majeure, qu'un facteur de forme robuste et normalisé convient et que la facilité de remplacement est souhaitée. Optez pour un cellule de poche lorsqu'une densité énergétique élevée et une conception légère et flexible sont essentielles, comme dans les smartphones et les véhicules électriques modernes.
Conclusion
Les cellules 18650 et les cellules à poche sont des éléments essentiels dans le paysage de la technologie des batteries lithium-ion. Le 18650 cylindrique offre un mélange de robustesse et de prix abordable, tandis que la pile à poche offre une densité énergétique supérieure et une grande souplesse de conception. Le choix entre les deux est un compromis basé sur les besoins spécifiques et les priorités de l'appareil à alimenter.
FAQ
- Q : Les piles en sachet sont-elles plus sûres que les piles 18650 ?
R : Aucun des deux n'est intrinsèquement plus sûr. La sécurité dépend de la conception et du BMS. Les 18650 sont dotés d'un système de ventilation ; les piles à poche dépendent fortement du BMS. - Q : Quel type de batterie dure le plus longtemps ?
R : La durée de vie dépend de la chimie et de l'utilisation, et pas seulement du facteur de forme. Les deux peuvent avoir des durées de vie similaires. - Q : Les cellules à poche sont-elles plus puissantes ?
R : La puissance fournie peut être similaire. Les cellules de poche se distinguent souvent par leur densité énergétique (capacité de stockage par rapport au poids). - Q : Pourquoi les smartphones utilisent-ils des cellules à poche ?
R : Pour la souplesse de leur forme, qui leur permet de s'adapter à des conceptions fines, et pour leur densité énergétique plus élevée par rapport à leur poids. - Q : Puis-je remplacer une pile 18650 par une pile à poche ?
R : En général, non, en raison des différences de facteurs de forme, de connexions et d'exigences en matière de BMS. - Q : Quel type de batterie est le plus léger ?
R : À énergie égale, une cellule à poche est généralement plus légère.
